PENENTUAN POSISI RETAK PADA PLAT MELALUI ANALISIS KURVA MODUS GETAR

Ferdian Kusuma, Meifal Rusli, Mulyadi Bur

Abstract


Retak adalah salah satu masalah yang sering terjadi pada suatu struktur mekanik. Identifikasi retak merupakan aspek penting dalam menentukan kondisi suatu struktur. Structural Health monitoring menjadi salah satu solusi untuk mendeteksi retak. Secara teoritis, jika terdapat retak awal dan menjalar, frekuensi pribadi suatu struktur dan kurva modus getar akan berubah karena penurunan kekakuan. Pada artikel ini akan dibahas tentang metode untuk menentukan posisi retak pada plat melalui perubahan kurva modus getar. Metode yang dikembangkan berdasarkan analisis modus getar eksperimental, yang fokus pengamatannya pada bentuk modus getar. Sebagai pembanding juga disusun sebuah program komputasi berbasis model elemen hingga. Untuk uji coba pertama, plat tanpa retak diidentifikasi dengan Experimental modal analysis (EMA) dan dimodelkan dengan model elemen hingga (MEH). Selanjutnya, retak buatan diberikan pada plat dengan 2 retak. Posisi retak diidentifikasi menggunakan perubahan nilai kurva modus getar. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa perubahan kurva modus getar dapat digunakan untuk mendeteksi posisi retak pada plat dan berdasarkan eksperimental memberikan hasil yang sama bagus dengan menggunakan simulasi model elemen hingga. Hal lain yang diperoleh dalam penelitian ini adalah penurunan nilai frekuensi pribadi. Berdasarkan simulasi Autodesk Inventor 2013 dan eksperimental menunjukkan bahwa suatu struktur mengalami kerusakan atau retak tidak dapat dilihat dari 1 atau 2 frekuensi pribadi saja, melainkan banyak frekuensi pribadi.


Keywords


Identifikasi retak, plat; frekuensi pribadi; kurva modus getar; analisis modus getar eksperimental

Full Text:

PDF

References


Agarwal, S. and Chaudhuri, S.R., 2015, Damage Detection In Large Structures Using Modes Shapes And Its Derivatives, International Journal of Research in Engineering and Technology, pp. 2321-7308, 2015.

Asyura, E. R., 2012, Evaluasi Penggunaan Isolator Getaran dan Peredam Getaran Dinamik Pasif Pada Struktur Bangunan, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Andalas, 2012.

Dawari, V. B. and Vesmawala, G. R., 2013, Structural Damage Identification Using Modal Curvature Differences, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), pp: 33-38.

Dessi, D. and Camerlengo, G., 2015, Damage identification techniques via modal curvature analysis: Overview and comparison, Mechanical Systems and Signal Processing, 52-53, pp. 181–205.

He, J. and Fu, Z.F., Modal Analysis, Butterworth-Heinemann. Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8 DP, 2001.

Hoell, S. and Omenzetter, P., 2014, Damage Detection in a Wind Turbine Blade Based on Time Series Methods, EWSHM - 7th European Workshop on Structural Health Monitoring, 01020344.

James, M.L. 1993, Vibration of Mechanical and Structural Systems: with microcomputer applications, New York, 1993

Kusuma, F., Rusli, M., Son L., and Bur, M., 2017, Penentuan posisi retak pada balok dengan tumpuan bebas-bebas melalui analisis kurva modus getar, Jurnal Teknik Mesi Indonesia, 12(2), pp. 44-53.

Lopes, H., Ribeiro, J., Santos, J. V. A. D. and Maia, N. M. M., 2014, Localization of Damage in Beams Using Interferometric Techniques, 6th European Workshop on Structural Health Monitoring - Fr.2.D.2.

Saleh, F., 2016, Determination of Damage Location in Reinforced Concrete Beams Using Mode Shape Curvature Square (MSCS) Method, Tesis, Vitoria University, Australia.

Shuklaa, A. and Harshab, S. P., 2016, Vibration response Analysis of Last stage LP turbine blades for variable size of crack in root, Procedia Technology, 23, pp. 232 – 239.

Sørensen, B.F., Lading, L., Sendrup, P., McGugan, M., Debel, C.P., Kristensen, O.J.D., Larsen, G., Hansen, A.M., Rheinländer, J., Rusborg, J. and Vestergaard, J.D., 2002, Fundamentals for Remote Structural Health Monitoring of Wind Turbine Blades – a Preproject, Risø-R-1336(EN).

Staszewski, W.J., Jenal, R., Klepka1, A., Szwedo, M. and Uhl, T., 2012, Review of Laser Doppler Vibrometry for Structural Health Monitoring Applications, Engineering Materials, 518, pp 1-15.

Thalapil, J. and Maiti, S. K., 2014, Detection of longitudinal cracks in long and short beams using changes in natural frequencies, International Journal of Mechanical Sciences, 83, pp. 38–47.

Wang, J. and Qiao, P., 2008, On irregularity-based damage detection method for cracked beams, International Journal of Solids and Structures, 45, pp. 688–704,

Wang, Y., Liang, M. and Xiang, J., 2014, Damage detection method for wind turbine blades based on dynamics analysis and mode shape difference curvature information, Mechanical Systems and Signal Processing, 48, pp. 351–367.

Yang, T.Y., 1986, Finite Element Structural Analysis, Prentice-Hall.Inc. Englewood Cliff, N.J.

Yinghui, L., Qikuan, L. and Haiwei, L., 2013, Dynamic Characteristicsof Lag Vibration Of Awind Turbine Blade, Acta Mechanica Solida Sinica, 26 (6).




DOI: http://dx.doi.org/10.31258/jst.v19.n2.p50-57

Copyright (c) September 2020 Ferdian Kusuma, Meifal Rusli, Mulyadi Bur

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.